I. Một số đặc điểm của công trình cao tầng Việc thi công phần thân tuân theo TCXD 202:1997 Nhà cao tầng Thi công phần thân. Khi thiết kế biện pháp thi công nhà cao tầng xây chen trong thành phố cần quan tâm đặc biệt đến các yếu tố sau đây: vận chuyển vật liệu, trang bị và người theo phương thẳng đứng, phương ngang , đảm bảo kích thước hình học, giàn giáo và an toàn trên cao chống rơi, thiết bị nâng cất phải ổn định kể cả gió bão trong quá trình thi công, giông và sét, tiếng ồn và ánh sáng, sự lan toả khí độc hại, sự giao hội với các công trình kỹ thuật hiện có, sự ảnh hưởng mọi mặt đến công trình hiện hữu lân cận.
Trang 1THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH NHÀ CAOTẦNG
I. Một số đặc điểm của công trình cao tầng
Việc thi công phần thân tuân theo TCXD 202:1997 Nhà cao tầng- Thi công phần thân
Khi thiết kế biện pháp thi công nhà cao tầng xây chen trong thành phố cần quan tâm đặc biệt đến các yếu tố sau đây: vận chuyển vật liệu, trang bị và người theo phương thẳng đứng, phương ngang , đảm bảo kích thước hình học, giàn giáo và an toàn trên cao chống rơi, thiết bị nâng cất phải ổn định kể cả gió bão trong quá trình thi công, giông và sét, tiếng ồn và ánh sáng, sự lan toả khí độc hại, sự giao hội với các công trình kỹ thuật hiện có, sự ảnh hưởng mọi mặt đến công trình hiện hữu lân cận
II. Công tác đo đạc và xác định kích thước hình học công trình và kết cấu:
(1) Việc định vị công trình, đảm bảo kích thước hình học và theo dõi biến dạng công trình trong và sau khi hoàn thành xây dựng công trình là nhân tố hết sức quan trọng nên phải tổ chức nhóm đo đạc chuyên trách, chất lượng cao thực hiện
Việc đo đạc tuân theo TCXD 203:1997 Nhà cao tầng - Kĩ thuật đo đạc phục vụ công tác thi công
Phải lập phương án thực hiện đo đạc cho các giai đoạn thi công, lập thành hồ sơ và được kỹ sư đại diện chủ đầu tư duyệt trước khi thi công
(2) Phương án đo đạc phải được trình duyệt cho chủ đầu tư đồng thời với phương án thi công xây dựng Tài liệu đo đạc trong quá trình thi công cũng như đo đạc hoàn công , đo biến dạng đến giai đoạn bàn giao và phương án đo biến dạng trong quá trình sử dụng công trình là cơ sở để bàn giao nghiệm thu công trình Thiếu hồ sơ đo đạc, công trình không được phép bàn giao và nghiệm thu
(3) Xây dựng nhà cao tầng nên thành lập mạng lưới bố trí cơ sở theo nguyên tắc lưới độc lập Phương vị của một trong nhữngcạnh xuất phát từ điểm gốc lấy bằng 0o00'00'' với sai số trung phương của lưới cơ sở bố trí đo góc là 10'', đo cạnh là 1:5.000.(4) Xây dựng nhà cao tầng nên chọn các chỉ tiêu sau đây khi lập lưới khống chế độ cao:
Hạng IKhoảng cách lớn nhất từ máy đến mia: 25 m
Chênh lệch khoảng cách sau, trước: 0,3 m
Tích luỹ chênh lệch khoảng cách: 0,5 m
Tia ngắm đi cách chướng ngại vật mặt đất: 0,8 mm
Sai số đo trên cao đến mỗi trạm máy: 0,5 mm
Sai số khép tuyến theo mỗi trạm máy: 1 n
Độ chính xác và các chỉ tiêu dung sai do phía thi công đề nghị và được chủ đầu tư chấp nhận đồng thời với biện pháp thi côngcác phần việc tương ứng
Cơ sở để quyết định lựa chọn dung sai và phương pháp xác định những dung sai này là TCXD 193:1996 ( ISO 7976-1:1989), Dung sai trong xây dựng công trình, Các phương pháp đo kiểm công trình và cấu kiện chế sẵn của công trình; TCXD
210:1998 ( ISO 7976-2 : 1989 ), Dung sai trong xây dựng công trình, Các phương pháp đo kiểm công trình và cấu kiện chế sẵn của công trình - Vị trí các điểm đo; TCXD 211:1998 ( ISO 3443:1989 ) Dung sai trong xây dựng công trình - Giám định
về kích thước và kiểm tra công tác thi công
Mẫu số đo và các qui cách bảng biểu trong tính toán biến dạng theo qui định trong phụ lục của TCXD 203:1997, Nhà cao tầng - Kĩ thuật đo đạc phục vụ công tác thi công
III. Các phương pháp phổ biến trong thi công nhà cao tầng
1 Phương pháp thi công công trình liên hợp BTCT
Trang 21.1 Biện pháp Thi công bê tông lõi công trình bằng ván khuôn trượt
Công nghệ thi công kết cấu ván khuôn trượt chủ yếu có đặc điểm sau:
+ Dựa vào kích thước mặt cắt kết cấu mà tổ hợp ván khuôn một lần khi thi công trượt để ván khuôn dịch chuyển đồng bộ Nóichung không nên tổ hợp lại trên cao
+ Toàn bộ trọng lượng của thiết bị ván khuôn trượt, tải trọng thi công trên sàn thao tác, lực ma sát khi nâng giữa ván khuôn và
bê tông là do ty kích chịu và truyền vào khối vách Vì vậy, bê tông của kết cấu sau khi trượt ra phải có một cường độ nhất định có thể giữ ty kích để đảm bảo tính ổn định chống đỡ của ty kích
+ Trong công nghệ này ván khuôn được nâng đồng thời và lấy việc đổ bê tông làm công đoạn chính Nghĩa là khi thi công khối vách phải nắm vững và xử lý tốt mối quan hệ của tính đồng thời đổ bê tông vào khối vách, tính thích hợp của cường độ
bê tông ra khỏi ván khuôn và tính kịp thời cung cấp bê tông theo chiều đứng
+ Thi công ván khuôn trượt là phương pháp thi công có tính chất liền khối và cưỡng bức do đó đòi tất cả các khâu, các phần việc cần phải được chuẩn bị một cách hết sức kỹ lưỡng và công tác quản lý tổ chức thi công phải chặt chẽ thi mới có hiệu quả
+ Tốc độ thi công nhanh và nói chung nhà cao tầng chỉ cần 5-6 ngày là được một tầng còn kết cấu vách cứng thì 3-4 ngày được 1 tầng, tầng của nhà cao tầng càng nhiều thì hiệu quả rút ngăn thời gian thi công càng rõ nét
+ Từ tầng đáy đến tầng mái chỉ cần một lần lắp dựng ván khuôn, một lần tháo dỡ ván khuôn Vì vậy, so với công nghệ ván khuôn khác phương pháp này tiết kiệm rất nhiều vật liệu và nhân công khối lượng ván khuôn để tạo nên ván khuôn trượt giảm được tối đa ( 0,004m3 / m2)
Dùng phương pháp này phải chú ý nếu không có nhân viên quản lý và kỹ thuật thao tác thành thục thì khó đảm bảo chất lượng, khó khống chế được sai lệch
Sắp xếp các kết cấu nằm trong tầm hoạt động của cần trục lắp ghép, ở vị trí thuận tiện nhất cho việc treo buộc cẩu lắp
Chuẩn bị đầy đủ thang, sàn công tác, giằng cố định, dây điều chỉnh
Trên các kết cấu phải ghi thứ tự vị trí của từng loại để tránh nhầm lẫn khi cẩu lắp Xác định vị trí treo buộc cho từng loại cấu kiện Những cấu kiện nào không đủ khả năng chịu tải trọng bản thân khi cẩu lắp phải được gia cường trước
Treo buộc và vận chuyển kết cấu :
Phải tính toán và phân bố các điểm treo buộc hợp lý để tránh gây ứng suất quá lớn khi cẩu trục
Các thiết bị treo buộc phải đảm bảo và nên dùng các thiết bị có khoá bán tự động để dễ tháo lắp
Nên treo buộc các cấu kiện gần tư thế làm việc của nó ở vị trí thiết kế nhất
Lắp cố định tạm và điều chỉnh kết cấu :
Có hai cách điều chỉnh kết cấu
Trang 3Lắp đặt và điều chỉnh kết cấu vào đúng vị trí thiết kế bằng cần trục
Điều chỉnh kết cấu bằng những thiết bị đặc biệt sau khi đã lắp đặt các kết cấu vào đúng vị trí thiết kế thì tiến hành cố định tạm
áp dụng cách thứ nhất có thời gian sử dụng cần trục nhiều hơn nhưng tốn ít công lao động thủ công
áp dụng cách thứ hai sẽ mau giải phóng cần trục hơn nhưng tốn nhiều công lao động thủ công, những thiết bị dùng để điều chỉnh thường cồng kềnh và nặng
Trong quá trình cố định tạm kết cấu phải chú ý neo buộc chắc chắn để tránh hiện tượng chuyển vị của kết cấu dẫn đến làm mất an toàn và làm hư hại cho các mối nối
Cố định vĩnh viễn kết cấu
Nên tiến hành sớm sau khi đã điều chỉnh vào đúng vị trí thiết kế Chỉ cho phép lắp các kết cấu tầng trên khi đã cố định vĩnh viễn kết cấu của tầng dưới
1.3 Các sự cố gây mất an toàn trong công trình liên hợp bê tông cốt thép
Đối với dầm, sàn: Đây là các cấu kiện chiếm số lượng rất lớn trong tổng số các cấu kiện lắp ghép trên công trường đồng thời cũng là nơi gây ra nhiều mất an toàn nhất khi thi công lắp ghép Trong giai đoạn cố định tạm cần hết sức chú ý, trước khi đưa các cấu kiện vào vị trí ta phải thi công các hệ chống đỡ các cấu kiện để đảm bảo ổn định cho kết cấu khi liên kết Việc mất an toàn cho kết cấu ở đây diễn ra khi hệ chống làm thay đổi sơ đồ làm việc thực tế của cấu kiện đồng thời với tải trọng thi công lớn sẽ dẫn đến xuất hiện các vết nứt thậm chí phá hoại kết cấu.Hình ảnh dưới đây thể hiện sự chống đỡ sai sơ đồ làm việc củakết cấu
1.4 Kết luận
- Lắp ghép các kết cấu xây dựng là cơ giới hoá đồng bộ các quá trình lắp ghép các nhà và công trình bằng các bộ phận kết cấu
cơ bản đã được chế tạo sẵn
- Trước khi bắt đầu lắp ghép phải thực hiện toàn bộ các công việc của phần nhà dưới mặt đất và phải vận chuyển các cấu kiệnlắp ghép về mặt bằng công trình kịp thời
- Khi lắp ghép cần đảm bảo độ ổn định của các kết cấu hoặc bộ phận vừa lắp xong Trình tự lắp ghép cần phải thể hiện trước được khả năng chuyển giao từng phần đúng thời hạn để lắp đặt thiết bị hoặc đưa vào sử dụng công trình theo từng giai đoạn
- Những vấn đề về an toàn trong quá trình thi công nhà liên hợp bê tông cốt thép phải được hết sức quan tâm do các kết cấu như cột, dầm, sàn và cầu thang đều có trọng lượng lớn từ vài tấn đến vài trục tấn Vì vậy trong quá trình thi công như việc vận chuyển và cẩu lắp cần hết sức chú ý tới việc đảm bảo an toàn từ việc đặt các móc thép chờ đến việc lựa chọn dây cẩu hay đòn treo đều cần phải được tính toán một cách kỹ lưỡng Bên cạnh đó việc cố định tạm kết cấu cũng phải được chú ý Vì các kết cấu lắp ghép này thường dùng các mối nối ướt nên chuyển vị của các cấu kiện trong quá trình lắp ghép đều làm ảnh hưởng đến chất lượng của các mối nối, đồng thời các kết cấu này phải chịu thêm tải trọng động do người đi lại, do bơm bê tông… những tải trọng này thậm chí còn lớn hơn tải trọng tính toán trong quá trình thiết kế, đồng thời các cấu kiện như dầm, sàn khi chế tạo xong tại các nhà máy sản xuất bêtông lại chưa hoàn thiện về mặt kết cấu chịu lực nên trong quá trình thi công khi phải chịu tải trọng lớn sẽ dễ gây ra phá hoại cho kết cấu Chính vì vậy trước khi lắp ghép các cấu kiện vào vị trí thì nhất thiết phải thi công hệ đỡ cho cột, dầm và sàn Việc tính toán cho các hệ đỡ này phải dựa theo sơ đồ làm việc thực của từng loại kết cấu
2 Thi công theo phương pháp đổ bê tông tại chỗ
2.1 Lựa chọn giải pháp ván khuôn thi công công trình
2.1.4 Cấu tạo ván khuôn một số loại kết cấu
VÁN KHUÔN CỘT
Cốp pha cột có thể được sản xuất từ gỗ xẻ, gỗ dán, gỗ ván ép, thép hoặc nhựa.v.v
Cốp pha cột từ gỗ xẻ gồm: Tấm khuôn (trong và ngoài), nẹp, gông
Cốp pha cột từ các tấm khuôn thép gồm: Tấm cốp pha thép, sắt góc liên kết, gông (Hình 10.16)
Cốp pha gỗ dán gồm: Tấm khuôn gỗ dán, sườn, gông
Trang 4Hình 1.21: Trình tự lắp dựng ván khuôn cột
3 1
4 2
4 2
3
4
3
1 2
5
1 5
Hình 1.22 - Cốp pha cột tròn Hình 1.23 - Cốp pha cột tròn
Trang 5bằng gỗ bằng thép
1 - Ván 3 - Bàn nối 1 - Thép dẹt 4 - Thép tấm
2 - Gông 4 - Bu lông liên kết 2 - Sườn dọc 3 - Sườn ngang
5 - Lỗ để bắt bu lôngCốp pha cột tròn được sản xuất từ gỗ khi cột nhỏ, số lượng cột ít, cấu tạo gồm hai nửa, chúng được lắp tại công trường Cốp pha cột tròn được sản xuất từ thép tấm và sắt góc dùng cho các công trình có số cột nhiều và đường kính cột lớn Khi cột có chiều cao lớn hơn 2.5m cần để cửa đổ bê tông, chân cột để cửa nhỏ để vệ sinh trước khi đổ bê tông
B CỐP PHA DẦM, SÀN
Cốp pha dầm, sàn có thể được ghép từ các tấm khuôn thép định hình, ván gỗ (gỗ xẽ, gỗ dán) hay tấm khuôn nhựa Hệ chống
đỡ cho cốp pha dầm, sàn có thể là chống gỗ, cột chống thép đơn hay cột chống tổ hợp
Trang 6Người ta sử dụng hệ chống đỡ hỗn hợp gồm cột chống khung tam giác tiêu chuẩn để chống đỡ dầm và dầm rút chống
đỡ sàn Ưu điểm nổi bật của hệ chống đỡ hỗn hợp này là: Tiết kiệm công lắp dựng và tháo dỡ, thi công nhanh, tiết kiệm cây chống và tạo điều kiện đi lại thuận tiện khi thi công
4 Cốp pha sàn bằng tấm nhựa Fu vi.
Sử dụng tấm nhựa Fuvi ghép thành từng mảng, cố định vào chuồng giáo để cẩu lắp vào vị trí Sau khi điều chỉnh đúng cao trình thiết kế thì cố định bánh xe chân giáo
5 Ván khuôn sàn dạng bàn.
Sử dụng tấm ván khuôn sàn định hình cỡ lớn lắp thành từng mảng trên các chuồng giáo và lắp vào vị trí Điều chỉnh bằng thiết bị gắn tại chân giáo, chân giáo có thể co lên được
Trang 7C VÁN KHUÔN TƯỜNG.
1 Cấu tạo ván khuôn tường bằng gỗ có giằng ngang
a Thanh bu lông giằng có ống văng bảo vệ
2 Cấu tạo ván khuôn tường bằng thép
Trang 8a Cấu tạo ván khuôn tường bằng t
hép
b Chi tiết liên kết tấm ván khuôn thép với sườn gỗ
Trang 93 Ván khuôn tường biên
4 Ván khuôn bằng thép với sườn thép ống
Trang 10Chi tiết liên kết ván khuôn thép với sườn thép ống
5 Cốp pha di động đứng (cốp pha trượt)
Trang 11Cốp pha trượt là loại cốp pha di động đứng (lên cao), cốp pha được di chuyển liên tục trong suốt quá trình đổ bê tông Cốp pha trượt sử dụng rất hiệu quả trong thi công các xi lô, ống khói bê tông cốt thép và các công trình dân dụng nhiều tầng Cấu tạo của cốp pha trượt được mô tả trong hình 10.34.
Toàn bộ hệ thống cốp pha trượt lên liên tục trong quá trình thi công nhờ hệ thống kích thuỷ lực Sức nâng của một kích thuỷ lực từ 3 – 5 tấn Những kích thuỷ lực này bám lấy các thanh trụ trong bê tông Các kích được nối với nhau thành từng chuỗi
và được điều khiển qua trạm vận hành của máy bơm trung tâm
Máy bơm trung tâm có thể vận hành được 80 – 100 kích Trong thi công để đảm bảo an toàn tuyệt đối người ta chỉ dùng 30 –
Thiết bị dùng để kiểm tra hệ cốp pha trong quá trình thi công là ống thuỷ bình, quả dọi Nếu điều kiện cho phép, nên dùng máy thuỷ bình và máy kinh vĩ để kiểm tra
Vị trí đặt thiết bị kiểm tra cần phải xác định cho phù hợp;
Lắp dựng cốp pha trượt:
1
4 3 2 5
6 9
Trang 12Việc lắp dựng cốp pha trượt có thể bao gồm các quá trình như sau:
- Sau khi thi công xong móng của công trình ta tiến hành lắp dựng cốp pha
- Lắp hệ khung kích, lắp kích
- Lắp các thiết bị kiểm tra
- Kiểm tra và nghiệm thu cốp pha, kiểm tra sự làm việc của hệ kích, máy bơm dầu v.v
Sau khi trượt hết chiều cao của công trình, người ta cho hệ cốp pha trượt cao hơn cốt của công trình độ 0.5 - 0.6 m, sau đó tháo dần các bộ phận ra nhờ một cần cẩu
6 Cốp pha leo.
Cốp pha leo dùng để đổ bê tông những công trình có chiều cao lớn, như: xi lô, ống khói, đập nước, tượng đài.v.v
Việc thi công bằng cốp pha leo phụ thuộc vào tính chất và thời hạn đổ bê tông của công trình v.v
Sử dụng cốp pha leo cho phép bỏ được toàn bộ dàn giáo chống từ mặt đất đến độ cao công trình cần thi công
Bê tông sau khi đổ, đạt cường độ cho phép, cốp pha đợt dưới đựơc tháo ra để lắp lên đợt trên
Cốp pha được cấu tạo theo nhiều kiểu khác nhau, những dạng thường gặp trong thực tế gồm:
- Cốp pha có chiều cao nhỏ (1.2 m), lắp – tháo bằng thủ công, đợt cốp pha trên nối với cốp pha dưới bằng khớp, điều chỉnh phương của cốp pha bằng
bu lông, tạo ra một lực xoáy quanh khớp (Hình 10.36)
8 - Tường bê tông
Hình 1.25: Cốp pha leo có chiều cao nhỏ
- Cốp pha có chiều cao lớn (1.8 - 2.4 - 3 m), lắp - tháo cơ giới Giữ cốp pha bằng bu lông, neo vào đợt bê tông đã đổ ở dưới; điều chỉnh phương của cốp pha bằng các bu lông bố trí ở gần mút phía dưới sườn đứng của cốp pha (bu lông điều chỉnh coi như cái kích tỳ vào thành bê tông đã đổ ở đợt dưới )
2.2 Giải pháp thi công cốt thép công trình
2.2.1 Phương pháp hàn nối cốt thép hiện đại
a) Nối hàn
Cốt thép nối bằng phương pháp hàn có khả năng chịu lực ngay, do đó được sử dụng phổ biến, nhất là với cốt thép có đường kính lớn Đối với thép cường độ cao, hàn nối gây hiện tượng cứng nguội vì vậy khi gia công cốt thép phải tuyệt đối tuân theo các yêu cầu của thiết kế
Căn cứ vào công nghệ hàn có ba phương pháp hàn chủ yếu: Hàn tiếp điểm, hàn đối đầu, hàn hồ quang
Hàn hồ quang: Là dùng dòng điện có điện áp 40-60V tạo ra tia hồ quang đốt chẩy que hàn lấp vào chỗ cần hàn Hàn hồ
quang là phương pháp hàn phổ biến nhất trong xây dựng dân dụng và công nghiệp Hàn hồ quang được sử dụng hàn nối cốt thép có đường lớn hơn 8mm, tốt nhất là lớn hơn 12mm Khi hàn phải bảo đảm bề mặt mối nối nhẵn, không cháy, không đứt
4 5
Trang 13quãng và thu hẹp cục bộ, phải đảm bảo chiều cao và chiều dài đường hàn Khi hàn phải chú ý trục thanh thép phải trùng nhau.Khi mối hàn nguội phải gõ sạch vảy hàn Hàn hồ quang có thể thực hiện các loại mối nối khác nhau
Hình1.26: Các loại mối nối hàn hồ quang
a Hàn chắp chéo b Hàn ốp sắt tròn c Hàn ốp thép góc (Hàn đầy)
b Nối dùng ống nối
Hiện nay trên thế giới và ở Việt Nam, một phương pháp nối thép mới đã được áp dụng đó là phương pháp nối dùng ống nối Theo phương pháp này, hai đầu thanh thép cần nối được tiện hoặc taro ren ống nối (măng sông) được sản xuất trong nhà máy Việc nối thép được thực hiện tại công trường